自动打铃器设计

1、-PAGE 15. zFPIT-R-J*11-2303-40信息职业技术学院成人高等教育毕业论文设计题目 自动打铃器设计 姓名 肖 成 华 学号年级与专业 2021机电一体化 指导教师 圣 养 毕业论文设计任务书题目：自动打铃器设计 指导教师对毕业论文设计的进度安排及任务要求：任务：1、应查阅参考文献5篇以上 2、毕业设计提纲选题意义、论文框架构造 3、毕业设计论文目录、标题、论文摘要、开题报告及关键字、正文进度安排： 2021年5月 选题 2021年6月-2021年7月 完成毕业论文提纲及文献综述、系统设计文案。 2021年6月-2021年8月 完成毕业论文初稿及系统设计 2021年9月-2

2、021年10月 完成毕业论文及系统调试起讫日期2021年5月1日至2021年10月30日 指导教师签名圣养职称讲 师 目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc327471029摘要1HYPERLINK l _Toc327471031一.绪论2HYPERLINK l _Toc327471032二. 自动打铃器的根本原理2HYPERLINK l _Toc327471032三. 设计方案2HYPERLINK l _Toc327471036四.设计原理分析3 4.1校时模式HYPERLINK l _Toc3274710463HYPERLINK l _Toc3274710

3、32 4.2定时模式3HYPERLINK l _Toc327471032 4.3工作模式3HYPERLINK l _Toc327471032 4.4储存器93C46的相关介绍3硬件设计HYPERLINK l _Toc3274710464HYPERLINK l _Toc327471032 5.1时钟与数据储存器4HYPERLINK l _Toc327471032 5.2电源供电电路4HYPERLINK l _Toc327471032 5.3键盘、显示与红外接收电路4软件设计HYPERLINK l _Toc3274710465程序清单HYPERLINK l _Toc3274710326 7.1初始

4、化程序HYPERLINK l _Toc3274710326 7.2键值处理程序HYPERLINK l _Toc3274710327 7.3读写93C46程序HYPERLINK l _Toc32747103210 7.4中断程序HYPERLINK l _Toc32747103212 7.5显示器驱动程序HYPERLINK l _Toc32747103213 7.6显示程序HYPERLINK l _Toc32747103213HYPERLINK l _Toc327471046完毕语15HYPERLINK l _Toc327471046致15HYPERLINK l _Toc327471047参考文献

5、16-PAGE 15. z自动打铃器设计摘要：为方便人们的日常生活，优化学校，机关等单位的计时系统，采用以单片机为根底设计了一种的自动打铃器。本电路有电源，显示电路，按键控制电路，功放电路四局部组成。这次设计利用了单片机AT89C51的定时和计数功能，来完成时间的计时，校时功能。用LM12864液晶显示时，分，秒。选用蜂窝器模拟现实的电铃实现打铃，其中计时和定时功能是软件为主，硬件为辅。而校时功能是软件为辅，由外部按键控制，实现加一与减一的操作。 用单片机控制的自动打铃器，充分发挥单片机体积小，价格廉价，功耗低可靠性好等特点。可用于学校作息，方便了广阔师生。关键词：自动打铃器 AT89C51

6、LM12864液晶 单片机绪论随着现代科技的开展，管理水平的完善，具有自动提示功能的打铃器能够为企业节省人力资源，减少开支，对做到一体化管理具有很大的帮助。而且自动打铃系统不断影响着我们的学习和生活，它已被广泛应用于各个学校中，它能够实现学校的办公自动化，便于学校的管理。用单片机控制的自动打铃器，充分发挥了体积小，价格廉价，功耗低可靠性好等特点，而且具有可改性，用于学校作息，方便了广阔师生。目前自动打铃系统的研究和使用已经非常普及，之所以选这个课题就是看在他的成熟性和普遍性。在学校生活中，每天上下课都离不开打铃器的使用。打铃器可以为上下课的学生和教师们提供时间提醒，同时，也可作为一个提醒学生们

7、作息时间的时间表，让大家有一个时间意识，形成规律的生物钟，对自身的*也有很大的好处的。对于那些上课精力过于集中、知识面拓展比拟广的教师的拖堂现象也给了一个下课时间提醒，以免耽误学生们下一节课的上课时间。打铃器作为一个提醒人们时间的设备，自然离不开提供时间的系统，最原始的打铃器是人工根据时间通过敲钟来提醒，随着技术的开展，开场有了机械时打铃器。随着二十世纪电子技术的开展和二十一世纪半导体技术和集成电路的开展，电子技术开场渗入到各行各业，以电子表为主要根底提供时间基准的打铃器自然也是更新换代的更快，现在各种功能更多、使用更先进的打铃器层出不穷，有的还可以以音乐响铃代替传统的“呤呤声，打铃器更多的向

8、着智能型转变。设备的智能化离不开单片机的使用。单片机简单的说就是一款微型的计算机，包含中央处理器CUP、随机存取存储器RAM、只读存储器ROM、I/O口、串行口等局部，可以作为一个系统的主控制器，将其他局部电路整合到一起组成一个系统，为控制提供智能化。基于以上原因，本课题设计了一款基于单片机的自动打铃系统，使用简单方便、功能齐全。本次的设计重点在于实现自动打铃系统的根本功能之外，争取设计出亮点，出新意，对我本身是个不小的挑战，因此对这个课题的研究不管是对于我本身还是对此项目在科技方面的开展都是有很重要的意义。二、自动打铃器的根本原理自动打铃器使用一片微电脑组成一个单片机最小系统完成管理控制工作

9、。输入信号通过键盘输入和红外遥控器两种方法输入输入的数据储存到储存器中已被在控制过程中调用。一体机有一个显示板显示板上有5个数码管分别显示时间小时和分钟以及星期显示板上面有两个状态指示灯和5个数点指示灯分别指示不同的工作状态。一体机上的时钟信号来自专用的时钟IC时钟IC具有万年历功能在这里仅仅取用其中的局部数据。时钟模块在交流停电状态下由备用电池供电保证正常的时钟走时。三、设计方案1、设计思路利用单片机及定时器设计的一个时钟，在每次秒加1的计时过程中，都与规定的时间作比拟，如果相等就进展开关电铃，不等则返回。 2、总体设计框图存储器 VCC P0.0P0.4P3.4P3.7P0.5P0.7 P

10、2.0P1.0P1.6 P2.1*TAL1*TAL2按键指示灯显示电路打铃驱动输出TIL113:1/2光电耦合管晶振2只双向可控硅4只二极管桥TLI11:1/2光电耦合管电铃220V+5V+5V3-1总体设计框图设计原理分析4.1 校时模式按下K1模式选择键，将模式选择为校时模式模式指示灯黄灯亮，K2，K3，K4分别为时钟加1键，分钟加1键，秒钟加1键，K5无用。4.2定时模式按下K1模式选择键，将模式选择为定时模式模式指示灯绿灯亮，K2为定时器组选择本装置有24组定时器键，K3，K4分别为定时器时钟加1键和定时器分钟加1键，K5为定时器状态选择键，每按K5一次，此组的定时器状态改变一次，并将

11、此组数据存入93C46中。4.3 工作模式按下K1模式选择键，将模式选择为工作模式模式指示灯红灯亮，K2，K3，K4，K5无用。此模式为正常工作模式。硬件设计 1、时钟与数据储存器时钟与储存器电路如图3所示：储存器和专用时钟IC均使用IIC通讯方式与单片机通讯，两个IIC器件的地址不同，单片机根据不同的地址分别对不同的器件进展数据传送，储存器AT24C16用来储存键盘或者红外遥控器输入的数据，正常工作时，单片机从储存器中取出数据进展定时比拟。时钟模块DS1307除在校正时间时需要写入数据外，其它时间都工作在读出数据的状态下。DS1307的OUT脚设置成输出1HZ的时钟输出，该输出直接驱动秒点闪

12、烁，同时被单片机的一个输入口检测，当出现输出变化时刷新一次显示屏。2、电源供电电路AC220V的交流电源通过35W的电源变压器变压后，经过整流、滤波、稳压后为个局部电路提供电压值不等的电源。电源变压器次级是一个双绕组输出，中心抽头为公共端，两个绕组通过桥式整流电路整流后，通过两组对称的滤波电路滤波后，得到正负18V电源为音频功放模块供电，功放模块是本机在功放输出期间的主要耗电器件，12V继电器和部监听功放的供电通过12V三端稳压器IC7从VDD电源来获得12V电源为继电器供电，IC8再次稳压获取5V电压为单片机供电，IC9再次稳压获得3V电压为语音电路供电。5-1电源供电电路3、键盘、显示与红

13、外接收电路键盘电路有7个I/O口组成，鉴于I/O口的连接参照电路图3.通过键盘插座与面板电路连接，键盘电路如图5-2所示。 3个继电器受单片机控制，其输出触点根据定时自动控制和人工手动控制来完成开关，用来接通电铃、播送系统和电器的供电电源。、 通过“电铃控制器控制电铃发出不同持续时间、不同间隔时间、不同打铃次数的电铃铃声，实现打铃容可区分的电铃打铃；、 通过“播送控制器对现有的普通播送系统供电，并控制音乐信号通过电子开关输出到外部的播送系统中发出音乐铃音。播送控制器除控制音乐打铃的任务外，也可按外部信号源提供的信号进展播送；音乐铃声可以通过机“20W高保真功放发出音乐铃的声音，也可以通过播送管

14、理通过播送系统发送铃声，此处以通过20W功放来完成打铃、播送和扩音来表达机功放的工作过程。本机中的功放既可以输出打铃信号，也可以用于会议扩音和播送，功放模块使用一块带有静音管理的双声道电路，其型号是TDA2616。在非工作期间，功放模块的静音管理开启5-2键盘电路图六软件设计首先对单片机及外围电路进展初始化处理，并从时钟模块中读出数据，显示当时的时间。本电路有两种输入方式，一种是键盘输入，另一种是红外遥控器输入，键盘数据采集采用键盘扫描方式进展，红外遥控器输入采用外部中断0中断读出，采用外部中断的目的是能够及时读取红外遥控器信号。在设置输入中，当微电脑查询到有键盘数据或者读取到红外遥控器输入数

15、据后，微电脑通过对数据进展鉴别、判断、处理后，根据数据的分类储存到储存器的相应地址中，以备后面的程序从储存器中读出相关的数据使用。对开启定时功能的定时路，微电脑将当前时间与设置储存到储存器中的时间进展比拟，当两个时间满足相等的条件后，再从数据中提取对应的开关机数据等根据设置的数据作出相应的管理操作。 6-1打铃播送一体机软件框图七程序清单 7.1初始化程序：READ EQU 0 ；读93C46WRITE EQU 2 ；写入93C46EWEN EQU 4 ；93C46写入使能EWDS EQU 6 ；93C46写入制止ADR46 EQU 21H ；93C46地址THIGH EQU 0F8HTLOW

16、 EQU 5FHTIMENEQU 30 ；打铃持续时间30秒CS BIT P3.7 ；93C46CSCLK BIT P3.6 ；93C46CLKDI BIT P3.5 ；93C46DIDO BIT P3.4 ；93C46DOORG 0000H ；主程序起始地址AJMP START ；跳至主程序ORG 000BH ；TIMER0中断起始地址AJMP TIM0 ；跳至TIMER0中断子程序START:MOV SP,*60H ；设置堆栈在60HMOV 28H,*00 ；显示存放器初值为00MOV R6,*12H ；时存放器值为12HMOV R5,*00H ；“分存放器值为00HMOV R4,*00H

17、 ；“秒存放器值为00HMOV TMOD,*01H ；设TIMER0为MODE1MOV TH0,*THIGH ；计时中断为4000微秒MOV TL0,*TLOWMOV IE,*82 ；TIMER中断使能MOV R2,*250 ；中断250次SETB TR0 ；启动TIMER07.2键值处理程序：LOOP: SETB P0.5 ；工作模式CLR P0.6CLR P0.7 P0.0,N1 ；K1模式选择键按了.不是则跳至N1ACALL DELAY ；消除抖动JNB P0.0,$ ；K1模式选择键放开了.ACALL DELAY ；消除抖动AJMP SET ；转到定时模式SETN1: MOV 2FH,

18、R6 ；将时钟数据载入2FH中MOV 2EH,R5 ；将分钟数据载入2EH中MOV ADR46,*00 ；把93C46地址置0SETB RS0 ；将工作存放器组选择1区LOOP1: MOV A,*READ ；读93C46ACALL TO93c46MOV A,R3 ；取出定时器的状态ANL A,*01HCJNE A,*01H,N2 ；定时器为关闭，则跳转至N2MOV A,R4 ；取出定时器分钟数据CJNE A,2FH,N2 ；定时器分钟数据与时钟分钟不同则转至N2MOV A,R5 ；取出定时器时钟数据CJNE A,2EH,N2 ；定时器时钟数据与时钟时钟不同则转至N2SETB P2.1 ；定时器

19、时间到，打铃MOV A,ADR46 ；将93C46地址载入A中N2: CJNE A,*1EH,N3 ；到定时器数据表表尾.没到转至N3MOV ADR46,*00 ；到表尾，置93C46地址为表头AJMP LOOP1 ；转至LOOP1N3: INC ADR46 ；93C46地址加2INC ADR46AJMP LOOP1 ；转至LOOP1SET: CLR P0.5 ；校时模式SETB p0.6CLR P0.7LOOPS: P0.0,N11 ；K1模式选择键按了.不是则跳至N11ACALL DELAY ；消除抖动JNBP0.0,$ ；K1模式选择键放开了.ACALL DELAY ；消除抖动AJMP

20、SETTIME ；转至SETTIMEN11: P0.1,N13 ；K2时钟加1键按了.不是则跳至N13ACALL DELAY ；消除抖动MOV A,R6 ；将时存放器的值载入AADD A,*01H ；A容加1DA A ；做十进制调整MOV R6,A ；将A的值存入时存放器CJNE A,*24H,N12 ；是否超过24时.不是则跳至N12MOV R6,*00H ；是则去除时存放器的值为00N12: JNB P0.1,$ ；K2时钟加1键放开了.ACALL DELAY ；消除抖动N13: P0.2,N15 ；K3分钟加1键按了.不是则跳至N15ACALL DELAY ；消除抖动MOV A,R5 ；

21、将分存放器的值载入AADD A,*01 ；A容加1DA A ；做十进制调整MOV R5,A ；将A的值存入分存放器CJNE A,*60H,N14 ；是否超过60分.不是则跳至N14MOV R5,*00H ；是则去除分存放器的值为00N14: JNB P0.2,$ ；K3分钟加1键放开了.ACALL DELAY ；消除抖动N15: P0.3,N17 ；K4秒钟加1键按了.不是则跳至N17ACALL DELAY ；消除抖动MOV A,R4 ；将秒存放器的值载入AADD A,*01 ；A容加1DA A ；做十进制调整MOV R4,A ；将A的值存入秒存放器CJNE A,*60H,N16 ；是否超过6

22、0秒.不是则跳至N16MOV R4,*00 ；是则去除分存放器的值为00N16: JNB P0.3,$ ；K4秒钟加1键放开了.ACALL DELAY ；消除抖动N17: AJMP LOOPS ；转至LOOPSSETTIME:CLR P0.5 ；定时模式CLR P0.6SETB P0.7MOV ADR46,*00HMOV A,*READ ；读93C46地址为ADR46中的数据ACALL TO9346LOOPB:ACALL DISP ；调用DISP P0.0,N21 ；K1模式选择键按了.不是则跳至N21ACALL DELAY ；消除抖动JNB P0.0,$ ；K1模式选择键放开了.ACALL

23、DELAY ；消除抖动AJMP LOOP ；转至LOOPN21: P0.1,N22 ；K2定时器组加1键按了.不是则跳至N22ACALL DELAY ；消除抖动MOV A,ADR46 ；将地址载入ACLR C ；去除进位位RRC A ；A右移1位ADD A,*01H ；地址加1MOV R6,A ；将A存入R6CLR C ；去除进位位RLC A ；A左移1位MOV ADR46,A ；将A中地址存入ADR46MOV A,*READ ；读93C46地址为ADR46中的数据ACALL TO9346JNB P0.1,$ ；K2定时器组加1键放开了.ACALLDELAY ；消除抖动N22: P0.2,N2

24、4 ；K3定时器分钟加1键按了.不是则跳至N24ACALLDELAY ；消除抖动MOV A,R4 ；将定时器分存放器的值载入AADD A,*01 ；A容加1DA A ；做十进制调整MOV R4,A ；将A的值存入定时器分存放器CJNE A,*60H,N23 ；是否超过60分.不是则跳至N16MOV R4,*00H ；是则去除分存放器的值为00N23: JNB P0.2,$ ；K3定时器分钟加1键放开了.ACALL DELAY ；消除抖动N24: P0.3,N26 ；K4定时器时钟加1键按了.不是则跳至N26ACALL DELAY ；消除抖动MOV A,R5 ；将定时器时存放器的值载入AADD

25、A,*01H ；A容加1DA A ；做十进制调整MOV R5,A ；将A的值存入定时器时存放器CJNE A,*24H,N25 ；是否超过24时.不是则跳至N25MOV R5,*00 ；是则去除分存放器的值为00N25:JNB P0.3,$ ；K4定时器时钟加1键放开了.ACALL DELAY ；消除抖动N26: P0.4,N27 ；K5改变定时器状态存储键按了.不是则跳至N27ACALL DELAY ；消除抖动INC R3 ；改变R3最低位的值表示定时器的状态，1表示开，0表示关MOV A,*WRITE ；将A的值写入93C46地址为ADR46中ACALL TO9346JNB P0.4,$ ；

26、K5改变定时器状态存储键放开了.ACALL DELAY ；消除抖动N27:AJMP LOOPB ；转至LOOPB 7.3读写93C46程序：TO9346:SETB CS ；CS=1SETB DI ；DI=1SETB CLK ；CLK=1ACALL DELAYCLR CLK ；CLK=0ACALL DELAYMOV DPTR,*JPTBL46JMP A+DPTR；JPTBL46:AJMPSREAD ；读AJMP SWRITE ；写AJMP SEWEN ；写使能AJMP SEWDS ；写制止SREAD: MOV A,ADR46 ；地址载入AADD A,*80H ；10*读指令ACALL SDT46

27、 ；读入地址ACALL RDT46 ；读定时器时钟数据MOV R5,A ；存入R5ACALL RDT46 ；读定时器分钟数据MOV R4,A ；存入R4INC ADR46 ；地址加1MOV A,ADR46 ；地址载入AADD A,*80H ；10*读指令ACALL SDT46 ；读入地址ACALL RDT46 ；读定时器状态数据ACALL RDT46DEC ADR46MOV R3,A ；存入R3AJMP E*9346SWRITE:MOVA,ADR46 ；写入地址载入AADD A,*40H ；01*写指令ACALL SDT46 ；载入地址MOV A,R5 ；载入定时器时钟数据ACALL SDT4

28、6 ；写入定时器时钟数据MOV A,R4 ；载入定时器分钟数据ACALL SDT46 ；写入定时器分钟数据INC ADR46 ；地址加1MOV A,ADR46 ；写入地址载入AADD A,*40H ；01*写指令ACALL SDT46 ；载入地址MOV A,R3 ；载入定时器状态数据DEC ADR46 ；地址减1ACALL ADR46 ；写入定时器状态数据AJMP E*9346 ；转至E*9346SEWEN:MOVA,*30H ；0011*写使能指令ACALL SDT46AJMP E*9346SEWDS:CLR A ；0000*写制止指令ACALL SDT46E*9346:CLRCS ；CS=

29、0RETSDT46:MOV R2,*8 ；写入8位数据SD1: RLC AMOV DI,CSETB CLKACALL DELAYCLR CLKACALL DELAYDJNZ R2,SD1RETRDT46:MOV R2,*8 ；读出8位数据RD1: SETB CLKACALL DELAYCLR CLKACALL DELAYMOV C,DORLC ADJNZ R2,RD1RETDELAY:MOVR7,*0FH ;DJNZ R7,$RET 7.4中断程序：TIM0:MOV TH0,*THIGH ；重设计时4000微秒MOV TL0,*TLOWPUSH ACC ；将A的值存入堆栈PUSH PSW ；将

30、PSW的值存入堆栈CLR RS0 ；设置工作存放器为0区DJNZ R2,*2 ；计时1秒MOV R2,*250ACALL CLOCK ；调用计时子程序CLOCKACALL DISP ；调用显示子程序*2:ACALL SCAN ；调用扫描子程序POP PSWPOP ACCRETI 7.5显示器驱动程序：SCAN:MOV R0,*28H ；28H为扫描指针INC R0 ；扫描指针加1CJNE R0,*6,*3 ；扫描完6个显示器.不是跳至*3MOV R0,*00 ；是则扫描指针为0*3:MOV A,R0 ；扫描指针载入AADD A,*20 ；A加常数20H显示存放器地址=各时间显示区地址；存入R1

31、=各时间显示地址MOV R1,A ；扫描指针存入AMOV A,R0 ；将A上下4位交换P1高4位为扫描值，SWAP A ；低4位为显示数据值ORL A,R1 ；扫描值+显示值MOV R1,A ；输出至P1RET 7.6显示程序：DISP:MOVR1,*20 ；20H为显示存放器，R1=20HMOV A,R6 ；将时存放器的容存入AMOV B,*01H ；设B累加器的值为10HDIV AB ；A/B，商十位数存入A，余数个位数存入BMOV R1,B ；将B的容存入20HINC R1 ；R1=21HMOV R1,A ；将A的容存入21HINC R1 ；R1=22HMOV A,R5 ；将分存放器的容存入AMOV B,*01H ；设B累加器的值为10HDIV AB ；A/B，商十位数存入A，余数个位数存入BMOV